Die heelal is nie staties nie. Dit is bevestig deur die studies van sterrekundige Edwin Hubble in 1929, dit wil sê amper 90 jaar gelede. Hy is tot hierdie idee gelei deur waarnemings van die beweging van sterrestelsels. Nog 'n ontdekking van astrofisici aan die einde van die twintigste eeu was die berekening van die uitbreiding van die Heelal met versnelling.
Wat is die naam van die uitbreiding van die Heelal
Sommige mense is verbaas om te hoor wat wetenskaplikes die uitbreiding van die heelal noem. Die meeste van hierdie naam word geassosieer met die ekonomie, en met negatiewe verwagtinge.
Inflasie is die proses van uitbreiding van die Heelal onmiddellik na sy verskyning, en met 'n skerp versnelling. Uit Engels vertaal, "inflation" - "pomp up", "inflate".
Nuwe twyfel oor die bestaan van donker energie as 'n faktor in die inflasieteorie van die Heelal word deur teenstanders van die uitbreidingsteorie gebruik.
Toe het wetenskaplikes 'n kaart van swart gate voorgestel. Die aanvanklike data verskil van dié wat op 'n later stadium verkry is:
- Sestigduisend swart gate met die afstand tussen die meestemeer as elf miljoen ligjare ver - data van vier jaar gelede.
- Honderd-en-tagtigduisend swartgat-sterrestelsels dertien miljoen ligjare weg. Data verkry deur wetenskaplikes, insluitend Russiese kernfisici, vroeg in 2017.
Hierdie inligting, sê astrofisici, weerspreek nie die klassieke model van die Heelal nie.
Die tempo van uitbreiding van die heelal is 'n uitdaging vir kosmoloë
Die tempo van uitbreiding is inderdaad 'n uitdaging vir kosmoloë en sterrekundiges. Dit is waar, kosmoloë argumenteer nie meer dat die uitbreidingstempo van die heelal nie 'n konstante parameter het nie, die verskille het na 'n ander vlak beweeg - toe die uitbreiding begin versnel het. Spektrum-swerfdata van baie veraf Tipe 1-supernovas bewys dat uitbreiding nie 'n skielike aanvangsproses is nie.
Wetenskaplikes glo dat die heelal vir die eerste vyf biljoen jaar saamgetrek het.
Die eerste gevolge van die Oerknal het eers 'n kragtige uitbreiding uitgelok, en toe het 'n inkrimping begin. Maar donker energie het steeds die groei van die heelal beïnvloed. En met versnelling.
Amerikaanse wetenskaplikes het begin om 'n kaart van die grootte van die heelal vir verskillende eras te skep om uit te vind wanneer die versnelling begin het. Deur supernova-ontploffings waar te neem, sowel as die rigting van die konsentrasie van donker materie in antieke sterrestelsels, het kosmoloë versnellingskenmerke opgemerk.
Waarom die heelal "versnel"
Aanvanklik is aanvaar dat in die saamgestelde kaart van die grootte van die heelal, die versnellingswaardes nie lineêr was nie, maar in 'n sinusoïed verander het. Dit is die "golf van die heelal" genoem.
Die golf van die Heelal sê dat die versnelling nie teen 'n konstante spoed gegaan het nie: dit het verlangsaam, toe versnel. En verskeie kere. Wetenskaplikes glo daar was sewe sulke prosesse in die 13,81 miljard jaar ná die Oerknal.
Kosmoloë kan egter nog nie die vraag beantwoord wat die versnelling-vertraging bepaal nie. Aannames kom neer op die idee dat die energieveld waaruit donker energie ontstaan, onderhewig is aan die golf van die Heelal. En deur van een posisie na 'n ander te beweeg, brei die Heelal sy versnelling uit of vertraag dit.
Ondanks die oortuigingskrag van die argumente, bly dit steeds 'n teorie. Astrofisici hoop dat inligting van die Planck- wentelteleskoop die bestaan van 'n golf in die heelal sal bevestig.
Toe donker energie gevind is
Vir die eerste keer het hulle in die negentigerjare daaroor begin praat as gevolg van supernova-ontploffings. Die aard van donker energie is onbekend. Alhoewel Albert Einstein die kosmiese konstante in sy relatiwiteitsteorie uitgesonder het.
In 1916, honderd jaar gelede, is die heelal steeds as onveranderlik beskou. Maar swaartekrag het ingegryp: die kosmiese massas sou altyd teen mekaar slaan as die heelal stilstaan. Einstein verklaar swaartekrag as gevolg van die kosmiese afstootkrag.
Georges Lemaitre sal dit regverdig deur fisika. Vakuum bevat energie. As gevolg van haar huiwering wat lei totdie verskyning van deeltjies en hul verdere vernietiging, verkry die energie 'n afstootkrag.
Toe Hubble die uitbreiding van die heelal bewys het, het Einstein die kosmologiese konstante nonsens genoem.
Invloed van donker energie
Die heelal beweeg teen 'n konstante spoed uitmekaar. In 1998 is die wêreld met data van 'n ontleding van tipe 1 supernova-ontploffings aangebied. Dit is bewys dat die heelal vinniger groei.
Dit gebeur as gevolg van 'n onbekende stof, dit was die bynaam "donker energie". Dit blyk dat dit byna 70% van die ruimte van die heelal beslaan. Die essensie, eienskappe en aard van donker energie is nie bestudeer nie, maar die wetenskaplikes daarvan probeer uitvind of dit in ander sterrestelsels bestaan het.
In 2016 het hulle die presiese uitbreidingskoers vir die nabye toekoms bereken, maar 'n teenstrydigheid het verskyn: die Heelal brei teen 'n vinniger tempo uit as wat astrofisici voorheen aanvaar het. Onder wetenskaplikes het dispute uitgebreek oor die bestaan van donker energie en die invloed daarvan op die tempo van uitbreiding van die grense van die heelal.
Die uitbreiding van die Heelal vind plaas sonder donker energie
Die teorie van die onafhanklikheid van die uitbreiding van die heelal van donker energie is aan die begin van 2017 deur wetenskaplikes voorgehou. Hulle verduidelik die uitbreiding as 'n verandering in die struktuur van die Heelal.
Wetenskaplikes van die Universiteite van Boedapest en Hawaii het tot die gevolgtrekking gekom dat die verskil tussen die berekeninge en die werklike uitbreidingskoers geassosieer word met 'n verandering in die eienskappe van ruimte. Niemand het in ag geneem wat tydens uitbreiding met die model van die Heelal gebeur nie.
Twyfel oor die bestaan van donker energie, verduidelik wetenskaplikes: die meestegroot konsentrasies van die materie van die Heelal beïnvloed sy uitbreiding. In hierdie geval word die res van die inhoud eweredig versprei. Die feit bly egter onverklaarbaar.
Om die geldigheid van hul aannames te demonstreer, het wetenskaplikes 'n model van 'n mini-heelal voorgestel. Hulle het dit in die vorm van 'n stel borrels aangebied en die groeiparameters van elke borrel teen sy eie tempo begin bereken, afhangende van die massa daarvan.
Hierdie simulasie van die heelal het wetenskaplikes gewys dat dit kan verander sonder inagneming van energie. En as jy donker energie "inmeng", dan sal die model nie verander nie, sê wetenskaplikes.
Die debat is oor die algemeen steeds aan die gang. Ondersteuners van donker energie sê dat dit die uitbreiding van die grense van die heelal beïnvloed, teenstanders staan hul man en argumenteer dat die konsentrasie van materie saak maak.
Die tempo van uitbreiding van die heelal nou
Wetenskaplikes is oortuig daarvan dat die Heelal ná die Oerknal begin groei het. Toe, byna veertien biljoen jaar gelede, het dit geblyk dat die uitbreidingstempo van die Heelal groter was as die spoed van lig. En dit bly groei.
Die kortste geskiedenis van tyd deur Stephen Hawking en Leonard Mlodinov merk op dat die tempo van uitbreiding van die grense van die heelal nie 10% per miljard jaar kan oorskry nie.
Om die uitbreidingstempo van die Heelal te bepaal, het die Nobelpryswenner Adam Riess in die somer van 2016 die afstand tot polsende Cepheïede in sterrestelsels naby mekaar bereken. Hierdie data het ons in staat gestel om die spoed te bereken. Dit het geblyk dat sterrestelsels op 'n afstand van minstens drie miljoen ligjare teen 'n spoed van byna 73 km/s kan wegbeweeg.
Die resultaat was verstommend: die wentelende teleskope, dieselfde Planck, het gepraat van 69 km/s. Waarom so 'n verskil aangeteken is, kan wetenskaplikes nie antwoord nie: hulle weet niks van die oorsprong van donker materie, waarop die teorie van die uitbreiding van die Heelal gebaseer is nie.
Donker straling
Nog 'n faktor in die "versnelling" van die Heelal is deur sterrekundiges met die hulp van Hubble ontdek. Daar word geglo dat donker straling heel aan die begin van die vorming van die heelal verskyn het. Toe was daar meer energie in, nie saak nie.
Donker straling het donker energie "gehelp" om die grense van die heelal uit te brei. Die verskille in die bepaling van die tempo van versnelling was te wyte aan die onbekende aard van hierdie bestraling, sê wetenskaplikes.
Verdere werk deur Hubble behoort waarnemings meer akkuraat te maak.
Geheimsinnige energie kan die heelal vernietig
Wetenskaplikes oorweeg al vir etlike dekades so 'n scenario, data van die Planck-ruimtesterrewag sê dat dit ver van net spekulasie is. Hulle is in 2013 gepubliseer.
"Planck" het die "eggo" van die Oerknal gemeet, wat op die ouderdom van die Heelal ongeveer 380 duisend jaar verskyn het, die temperatuur was 2700 grade. En die temperatuur het verander. "Planck" het ook die "samestelling" van die Heelal bepaal:
- amper 5% - sterre, kosmiese stof, kosmiese gas, sterrestelsels;
- amper 27% is die massa van donker materie;
- ongeveer 70% is donker energie.
Fisikus Robert Caldwell het voorgestel dat donker energie 'n krag het wat kan groei. En hierdie energie sal ruimte-tyd skei. Die sterrestelsel sal in die volgende twintig tot vyftig miljard jaar wegbeweeg, meen die wetenskaplike. Hierdie proses sal plaasvind met die toenemende uitbreiding van die grense van die heelal. Dit sal die Melkweg van die ster af skeur, en dit sal ook disintegreer.
Ruimte het ongeveer sestig miljoen jaar gemeet. Die son sal 'n dwergverwelkende ster word, en die planete sal daarvan skei. Dan sal die aarde ontplof. In die volgende dertig minute sal die ruimte die atome uitmekaar skeur. Die finaal sal die vernietiging van die struktuur van ruimte-tyd wees.
Waar die Melkweg "wegvlieg"
Jerusalemse sterrekundiges is oortuig dat die Melkweg sy maksimum spoed bereik het, wat hoër is as die uitbreidingstempo van die Heelal. Wetenskaplikes verduidelik dit deur die begeerte van die Melkweg aan die "Groot Aantrekker", wat as die grootste sterrestelselswerm beskou word. So verlaat die Melkweg die ruimtewoestyn.
Wetenskaplikes gebruik verskillende metodes om die uitbreidingstempo van die Heelal te meet, so daar is geen enkele resultaat vir hierdie parameter nie.
